CN102055673A - 多路由网络以及路由切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种多路由网络以及路由切换方法。所述多路由网络包括终端、服务器以及设置在终端和服务器之间的多个路由器和多个容灾设备；所述多个容灾设备各自具有一主动链路闭塞模块，当主动链路闭塞模块所在的容灾设备与某一路由器的链路发生故障时，主动链路闭塞模块能够将所在的容灾设备与其余各个路由器之间的链路闭塞。本发明的优点在于，通过在容灾设备中设置主动链路闭塞模块，当主动链路闭塞模块所在的容灾设备与某一路由器的链路发生故障时，主动链路闭塞模块能够将所在的容灾设备与其余各个路由器之间的链路闭塞，避免了数据丢失。
Description
技术领域
本发明涉及通讯与计算机技术领域，尤其涉及一种多路由网络以及路由切换方法。
背景技术
通信系统中，在设备高可靠性的要求下，通常使用2台或多台路由设备备份或者负荷分担使用。为了备用设备替代原主用设备时，业务能快速切换到备用设备上，需要在设备或设备的链路出现故障时，快速的进行路由切换。
路由设备的一侧出现设备或者链路故障，另外一侧的业务流和流量仍然会流向本设备，会导致这些用户的流量丢失，业务失败。
尤其在目前网络的多路由方式多数采用慢Hello机制的情况，尤其在路由协议中，在没有硬件帮助下，检测时间会很长。例如：OSPF需要2秒的检测时间，ISIS需要1秒的检测时间。这对某些应用来说时间过长。当数据速率到吉比特时，故障感应时间长代表着大量数据的丢失，并且对于不允许路由协议的节点没有办法检测链路的状态。同时，在现有的IP网络中并不具备秒以下的间歇性故障修复功能，而传统路由架构在对实时应用(如语音)进行准确故障检测方面能力有限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种多路由网络以及路由切换方法，能够在路由设备一侧的链路出现故障的情况下，避免另一侧业务流量流向本设备，从而避免数据丢失。
为了解决上述问题，本发明提供了一种多路由网络，包括终端、服务器以及设置在终端和服务器之间的多个路由器和多个容灾设备，所述多路由网络至少包括第一路由器和第二路由器，终端连接至第一路由器，第一路由器分别连接至多个容灾设备，所述多个容灾设备进一步连接至第二路由器，第二路由器连接至服务器；所述多个容灾设备各自具有一主动链路闭塞模块，当主动链路闭塞模块所在的容灾设备与某一路由器的链路发生故障时，主动链路闭塞模块能够将所在的容灾设备与其余各个路由器之间的链路闭塞。
作为可选的技术方案，采用双向转发检测协议监测容灾设备与路由器之间的链路状态。
作为可选的技术方案，在容灾设备和路由器之间采用等价多路径协议或者加权多路径协议来分配每个容灾设备的业务量。
本发明进一步提供了一种采用上述多路由网络进行路由切换的方法，用于在第一路由器与一第一容灾设备之间链路发生中断情况下的路由切换，包括如下步骤：第一路由器检测发现第一路由器与一第一容灾设备之间的链路发生中断；第一路由器将与第一容灾设备之间的业务转移至其他各个容灾设备执行；第一容灾设备主动将第一容灾设备至第二路由器之间的链路闭塞；第二路由器检测到第一容灾设备至第二路由器的链路发生中断；第二路由器将与第一容灾设备之间的业务转移至其他各个容灾设备执行。
作为可选的技术方案，采用双向转发检测协议检测第一路由器与第一容灾设备、以及第二路由器与第一容灾设备之间的链路状态。
作为可选的技术方案，第一路由器与第二路由器均采用等价多路径协议或者加权多路径协议来分配自身与每个容灾设备之间的业务量。
本发明进一步提供了一种采用上述多路由网络进行路由切换的方法，用于在第一路由器与一第一容灾设备之间链路已经发生的中断被修复之后的路由切换，其特征在于，包括如下步骤：第一路由器检测发现第一路由器与第一容灾设备之间的链路恢复；第一路由器重新规划第一路由器与各个容灾设备之间的业务量分配；第一容灾设备主动将第一容灾设备至第二路由器之间的链路打开；第二路由器检测到第一容灾设备至第二路由器的链路恢复；第二路由器重新规划第二路由器与各个容灾设备之间的业务量分配。
本发明的优点在于，通过在网络中设置多个容灾设备和多条路由方式，并且在容灾设备中设置主动链路闭塞模块，当主动链路闭塞模块所在的容灾设备与某一路由器的链路发生故障时，主动链路闭塞模块能够将所在的容灾设备与其余各个路由器之间的链路闭塞，从而在路由设备一侧的链路出现故障的情况下，避免另一侧业务流量流向本设备，避免了数据丢失。
可以进一步采用双向转发检测(BFD)协议监测容灾设备与路由器之间的链路状态，以提高检测速率，避免数据丢失。
可以进一步在容灾设备和路由器之间采用等价多路径(ECMP)协议或者加权多路径(WCMP)协议来分配每个容灾设备的业务量，以保证各个容灾设备之间业务量的均衡。
上述技术方案除了用于设备间的容灾，也可以用于同一设备内不同模块间备份或容灾。
附图说明
附图1所示本发明具体实施方式所述多路由网络的结构示意图。
附图2所示是采用所述多路由网络进行路由切换的方法的第一具体实施方式的实施步骤示意图。
附图3A至附图3E是附图2所示切换方法实施过程中的网络通讯状态示意图。
附图4所示是采用所述多路由网络进行路由切换的方法的第二具体实施方式的实施步骤示意图。
具体实施方式
接下来结合附图对本发明所述的一种多路由网络以及路由切换方法的具体实施方式做出详细说明。
附图1所示本发明具体实施方式所述多路由网络的结构示意图，包括：终端19、服务器18、第一路由器101、第二路由器102、第一容灾设备111和第二容灾设备112。终端19连接至第一路由器101，第一路由器101分别连接至第一容灾设备111和第二容灾设备112，第一容灾设备111和第二容灾设备112进一步连接至第二路由器102，第二路由器102再连接至服务器18。
显然，采用上述的多路由网络结构，从终端19至服务器18之间至少有两条可选的路由方式，一条是经由第一路由器101、第一容灾设备111和第二路由器102至服务器18，另一条是经由第一路由器101、第二容灾设备112和第二路由器102至服务器18。当第一路由器101和第二路由器102发现第一容灾设备111和第二容灾设备112之一发生故障时，可以把同故障设备之间的业务转移到其他设备上去，从而避免发生用户业务失败的现象。
为了在容灾设备与第一路由器101或者第二路由器102之一的链路出现故障的情况下，避免另一路由器的业务流量流向本容灾设备，从而避免数据丢失，所述第一容灾设备111和第二容灾设备112各自具有一主动链路闭塞模块。当主动链路闭塞模块所在的容灾设备与某一路由器的链路发生故障时，主动链路闭塞模块能够将所在的容灾设备与其余各个路由器之间的链路闭塞。例如，当第一路由器101与第一容灾设备111之间的链路发生故障时，因为此时第一容灾设备111已经没有能力将第二路由器102发送来的数据转发至第一路由器101，如第二路由器102继续向第一容灾设备111发送数据，这些发送的数据很有可能会全部丢失。为了避免第二路由器102的数据流入第一容灾设备111，第一容灾设备111中的主动链路闭塞模块将启动，将第一容灾设备111与第二路由器102之间的链路主动闭塞，从而避免上述数据丢失情况的发生。
可以进一步采用双向转发检测(BFD)协议监测容灾设备与路由器之间的链路状态，以提高检测速率，避免数据丢失。BFD通过快hello机制探测链路的通断情况，并根据通断情况触发路由倒换或其他链路冗余保护动作，达到提高可靠性的目的。BFD的快Hello报文的速率为毫秒级，所以能够比RSTP、链路聚合等技术更快地发现链路故障；BFD工作在UDP之上，因此它并不用管底层的链路是基于何种技术，都能进行监测。不仅如此，它还能监测远距离的通信设备端到端的连接情况。
可以进一步在容灾设备和路由器之间采用等价多路径(ECMP)协议或者加权多路径(WCMP)协议来分配每个容灾设备的业务量，以保证各个容灾设备之间业务量的均衡。存在多条不同链路到达同一目的地址的网络环境中，如果使用传统的路由技术，发往该目的地址的数据包只能利用其中的一条链路，其它链路处于备份状态或无效状态，并且在动态路由环境下相互的切换需要一定时间，而等值多路径路由协议可以在该网络环境下同时使用多条链路，不仅增加了传输带宽，并且可以无时延无丢包地备份失效链路的数据传输。加权多路径协议则是通过配置链路不同的加权值，来控制业务流量是同时流向多台容灾设备(权值相同，负荷分担方式)，还是流向主用设备(权值不同，主备方式)，备用设备无流量。
附图2所示是采用上述多路由网络进行路由切换的方法的第一具体实施方式的实施步骤示意图，用于在第一路由器101与第一容灾设备111之间链路发生中断情况下的路由切换，包括如下步骤：步骤S20，第一路由器检测发现第一路由器与一第一容灾设备之间的链路发生中断；步骤S21，第一路由器将与第一容灾设备之间的业务转移至其他各个容灾设备执行；步骤S22，第一容灾设备主动将第一容灾设备至第二路由器之间的链路闭塞；步骤S23，第二路由器检测到第一容灾设备至第二路由器的链路发生中断；步骤S24，第二路由器将与第一容灾设备之间的业务转移至其他各个容灾设备执行。
附图3A至附图3E是上述切换方法实施过程中的网络通讯状态示意图。其中仅以一第二容灾设备代表上述其他各个容灾设备。在其他的实施方式中，多路由网络还可以包括更多的容灾设备。对各个容灾设备与路由器之间通信的监测以及故障的切换和恢复依然遵从本具体实施方式所述的内容。
附图3A所示，参考步骤S20，第一路由器101检测发现第一路由器101与第一容灾设备111之间的链路发生中断。此终端可能是由第一路由器101的端口故障造成的，也可能是由第一容灾设备111的端口故障造成的，也可能是由于传输路径收到干扰和破坏等原因造成的。无论何种原因造成的链路终端，都适用于所述的切换方式。本步骤进一步可以采用双向转发检测协议检测第一路由器101与第一容灾设备111之间的链路状态，以提高检测速率，避免数据丢失。
附图3B所示，参考步骤S21，第一路由器101将与第一容灾设备111之间的业务转移至其他各个容灾设备执行。附图3B所示为转移到第二容灾设备112执行。如果还有其他更多的容灾设备，也可以将这些业务分配到更多的容灾设备中。此步骤中第一路由器101可以进一步采用等价多路径协议来分配自身与每个容灾设备之间的业务量，有利于业务在多个容灾设备之间的均匀分配。
附图3C所示，参考步骤S22，第一容灾设备111主动将第一容灾设备111至第二路由器101之间的链路闭塞。为了避免发生第二路由器102仍然向第一容灾设备发送数据的情况，第一容灾设备111应当主动闭塞这一链路。
附图3D所示，参考步骤S23，第二路由器102检测到第一容灾设备111至第二路由器102的链路发生中断。由于第一容灾设备111已经将此链路闭塞，故第二路由器102可以很快检测到这一链路的中断。本步骤进一步可以采用双向转发检测协议检测第二路由器102与第一容灾设备111之间的链路状态，以提高检测速率，避免数据丢失。
附图3E所示，步骤S24，第二路由器102将与第一容灾设备111之间的业务转移至其他各个容灾设备执行。附图3B所示为转移到第二容灾设备112执行。如果还有其他更多的容灾设备，也可以将这些业务分配到更多的容灾设备中。此步骤中第二路由器102可以进一步采用等价多路径协议或者加权多路径(WCMP)协议来分配自身与每个容灾设备之间的业务量，有利于业务在多个容灾设备之间的均匀分配。
附图4所示是采用上述多路由网络进行路由切换的方法的第二具体实施方式的实施步骤示意图，用于在第一路由器101与第一容灾设备111之间链路已经发生的中断被修复之后的路由切换，包括如下步骤：步骤S40，第一路由器检测发现第一路由器与第一容灾设备之间的链路恢复；步骤S41，第一路由器重新规划第一路由器与各个容灾设备之间的业务量分配；步骤S42，第一容灾设备主动将第一容灾设备至第二路由器之间的链路打开；步骤S43，第二路由器检测到第一容灾设备至第二路由器的链路恢复；步骤S44，第二路由器重新规划第二路由器与各个容灾设备之间的业务量分配。
上述切换方法实际上为第一具体实施方式的逆过程，各个步骤的解释以及优选的实施方式请参考前一具体实施方式所述的内容，实施过程中的网络通讯状态示意图从略。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种多路由网络，包括终端、服务器以及设置在终端和服务器之间的多个路由器和多个容灾设备，其特征在于，所述多路由网络至少包括第一路由器和第二路由器，终端连接至第一路由器，第一路由器分别连接至多个容灾设备，所述多个容灾设备进一步连接至第二路由器，第二路由器连接至服务器；
所述多个容灾设备各自具有一主动链路闭塞模块，当主动链路闭塞模块所在的容灾设备与某一路由器的链路发生故障时，主动链路闭塞模块能够将所在的容灾设备与其余各个路由器之间的链路闭塞。
2.根据权利要求1所述的多路由网络，其特征在于，采用双向转发检测协议监测容灾设备与路由器之间的链路状态。
3.根据权利要求1所述的多路由网络，其特征在于，在容灾设备和路由器之间采用等价多路径协议或者加权多路径协议来分配每个容灾设备的业务量。
4.一种采用权利要求1所述多路由网络进行路由切换的方法，用于在第一路由器与一第一容灾设备之间链路发生中断情况下的路由切换，其特征在于，包括如下步骤：
第一路由器检测发现第一路由器与一第一容灾设备之间的链路发生中断；
第一路由器将与第一容灾设备之间的业务转移至其他各个容灾设备执行；
第一容灾设备主动将第一容灾设备至第二路由器之间的链路闭塞；
第二路由器检测到第一容灾设备至第二路由器的链路发生中断；
第二路由器将与第一容灾设备之间的业务转移至其他各个容灾设备执行。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，采用双向转发检测协议检测第一路由器与第一容灾设备、以及第二路由器与第一容灾设备之间的链路状态。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，第一路由器与第二路由器均采用等价多路径协议或者加权多路径协议来分配自身与每个容灾设备之间的业务量。
7.一种采用权利要求1所述多路由网络进行路由切换的方法，用于在第一路由器与一第一容灾设备之间链路已经发生的中断被修复之后的路由切换，
其特征在于，包括如下步骤：
第一路由器检测发现第一路由器与第一容灾设备之间的链路恢复；
第一路由器重新规划第一路由器与各个容灾设备之间的业务量分配；
第一容灾设备主动将第一容灾设备至第二路由器之间的链路打开；
第二路由器检测到第一容灾设备至第二路由器的链路恢复；
第二路由器重新规划第二路由器与各个容灾设备之间的业务量分配。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，采用双向转发检测协议检测第一路由器与第一容灾设备、以及第二路由器与第一容灾设备之间的链路状态。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，第一路由器与第二路由器均采用等价多路径协议或者加权多路径协议来分配自身与每个容灾设备之间的业务量。
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